काजल का जन्म 19 जून 1985 को एक पंजा.बी परिवार में हुआ था.काजल ने मुंबई के स्कूल सेंट एनी हाई स्कूल से पढ़ाई की है. उसके बाद उन्होंने केसी कॉलेज मुंबई से अपनी ग्रेजुएशन मास मीडिया स्ट्रीम में पूरी की.
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काजल ने जर्नलिज्म की पढ़ाई की है. काजल ने एक इंटरव्यू में कहा था कि वो बचपन से ही एक टीवी जर्नलिस्ट बनना चाहती थी, लेकिन समय ने उन्हें अभिनेत्री बना दिया. काजल फिल्मों में आने से पहले एमबीए की पढ़ाई करने का विचार बना रहीं थी पर उसमें भी असफल रहीं.
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साल 2004 में'क्यों हो गया ना' के ऑडिशन में किस्मत आजमाने के मूड से वो पहुंची और उनका सेलेक्शन भी हो गया. इसी फिल्म के साथ उन्होंने बॉलीवुड में अपना डेब्यू किया. मूवी में उनका बहुत छोटा किरदार था.
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फिल्म 'लक्ष्मी कलयाणम' में कल्याण राम के अपोजिट तेलुगू सिनेमा जगत में काजल ने डेब्यू किया था. काजल को पहली कमर्शियल सफलता तेलुगु मूवी 'चंदामामा' से मिली और साल 2009 में आई फिल्म 'मगाधीरा' ने उन्हें तेलुगु सिनेमा में स्थापित किया. इस फिल्म की सफलता के बाद काजल के अभिनय की गाड़ी दौड़ पड़ी.
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'मगाधीरा' में उनके अपोजिट तेलुगु फिल्मों के स्टार रामचरण तेजा थें. इस फिल्म ने बॉक्स ऑफिस पर 100 करोड़ रुपये से भी ज्यादा की कमाई की. साथ ही काजल बेस्ट तेलुगु एक्ट्रेस के फिल्मफेयर अवॉर्ड के लिए भी नॉमिनेट हुई थीं. ये फिल्म साल 2009 में आई थी.
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काजल अग्रवाल के साथ कई विवाद भी जुड़े रहे. 2014 में एक मैगजीन के लिए उनका टॉपलेस फोटोशूट सोशल मीडिया पर छाया रहा. हालांकि काजल के मुताबिक, उन्होंने ऐसा कोई फोटोशूट कराया ही नहीं. उनका कहना था कि उनकी तस्वीर के साथ छेड़छाड़ की गई है.
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बॉलीवुड मूवी 'दो लफ्जों की कहानी' में काजल और रणदीप हुड्डा का लिपलॉक सीन था. खबरों की मानें तो इस सीन के बारे में काजल को पहले से जानकारी नहीं थी और रणदीप हुड्डा ने उन्हें अचानक किस कर लिया था. इससे काजल नाराज हो गई थीं. बाद में फिल्म निर्माताओं के मनाने पर उनका गुस्सा शांत हो पाया था.
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साल 2011 में तमिल और तेलुगू फिल्म इंडस्ट्री की ओर से उन पर बैन लगाए जाने की प्लानिंग की जा रही थी. दरअसल काजल अग्रवाल को लेकर विवाद तब खड़ा हुआ जब उन्होंने खुद को नॉर्थ इंडियन एक्टर बताया था. हालांकि, एक्ट्रेस ने बाद में इस मामले को लेकर बयान दिया था कि उनकी बात को गलत तरीके से परोसा गया है.
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साल 2013 में 'थुपक्की' और 2010 में फिल्म 'वृंदावनम' के लिए काजल अग्रवाल को बेस्ट एक्ट्रेस का सिनेमा अवॉर्ड मिल चुका है. इसके अलावा फिल्म 'मगाधीरा', 'डार्लिंग', 'मि. परफेक्ट' के लिए काजल को बेस्ट एक्ट्रेस के फिल्मफेयर अवॉर्ड साउथ के लिए नोमिनेट किया गया था.
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एक्ट्रेस काजल अग्रवाल ने बिजनेसमैन गौतम किचलू के साथ 30 अक्टूबर 2020 को धूमधाम से शादी रचाई थी. शादी के बाद काजल ने 1 जनवरी 2022 को अपनी प्रेग्नेंसी की घोषणा की थी. अब एक्ट्रेस मां बन चुकी हैं.काजल ने अप्रैल में अपने पहले बच्चे का स्वागत किया है. एक्ट्रेस ने अपने बेटे का नाम नील रखा है. वो अपने बेटे की झलक भी दिखा चुकी हैं.